インピーダンス法によるPEFC過電圧解析方法の研究 : 第2報,カソード活性化過電圧と濃度過電圧の分離(熱工学,内燃機関,動力など)
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概要
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A new analytical method which divides the cathodic overvoltage (OV) in PEFC into the activation and concentration OVs has been developed. In this method, PEFC is simulated with an equivalent electric circuit consisting of resistances and capacitances, whose characteristic values are estimated by FFT (Fast Fourier Transform) impedance method. When oxygen gas is supplied into the cathode, the activation OV can be regarded as dominant since the cathodic OV obeys the Butler-Volmer equation. This is due to the negligibly small concentration OV. On the other hand, when air is supplied into the cathode, the cathodic concentration OV can be calculated by subtracting the cathodic activation OV from the cathodic OV. This concentration OV is larger than that measured with conventional method in high and limiting current density region. In addition, unknown OV which is obtained by subtracting the cell voltage, cathodic, anodic and ohomic OVs from the Nernstian potential (E) is investigated. Although the unknown OV is almost constant for the current density and in good agreement with the difference between E and OCV (Open Circuit Voltage) in the case of the oxygen operation, it decreases in large current density region in the case of the air operation. This suggests that the unknown OV decreases with decrease in side reactions such as H_2O_2 formation, which may be due to the smaller oxgen concentration in the supplied gas.
- 社団法人日本機械学会の論文
- 2006-11-25
著者
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